川西亚高山箭竹群落枯枝落叶层生物化学特性

对川西亚高山3个不同箭竹群落枯枝落叶层现存量及生物化学特性作了初步研究,结果表明(1)枯枝落叶层贮量箭竹-冷云杉林(46.3×103kg/hm 2)＞箭竹-桦木-冷云杉林(25.8×103kg/hm2)＞箭竹-桦木林(6.5×103kg/hm2).(2)各林型枯枝落叶层营养元素贮量(kg/hm2)箭竹-冷云杉林为N 553.14,P 54.63,K 164.75,Ca 606.12,Mg 125.78,箭竹-桦木-冷云杉林为N269.45,P 23.61,K 96.31,Ca 367.04,Mg 79.08,箭竹-桦木林为N 68.69,P 7.73,K 27.64,Ca 21.66,Mg11.45;各元素贮量分布规律箭竹-冷云杉林和箭竹-桦木-冷云杉林为Ca＞N＞K＞Mg＞P,箭竹-桦木林则是N＞K＞Ca＞Mg＞P.(3)箭竹-冷云杉林和箭竹-桦木-冷云杉林枯枝落叶层有机质(如有机碳、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物等)含量分布格局均为未分解凋落物层(L)＞半分解层(F)＞腐殖质层(H),有机质贮量分布格局为H层＞F层＞L层,箭竹-桦木林各亚层有机质含量及贮量均为L-F层＞H层;箭竹-桦木林、箭竹-桦木-冷云杉林和箭竹-冷云杉林枯枝落叶层有机质平均分解率分别为38.15%、23.54%、19.14%.(4)各林型枯枝落叶层微生物(细菌、真菌、放线菌)数量、酶(酸性磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶)活性箭竹-冷云杉林与箭竹-桦木-冷云杉林均为F层＞L层＞H层,箭竹-桦木林为H层＞L-F层.结果表明随着箭竹-桦木林向箭竹-桦木-冷云杉林及箭竹-冷云杉林恢复演替,林下枯枝落叶层微生物数量、酶活性逐渐降低,凋落物平均分解率降低,凋落物、有机质及营养元素逐渐积累,养分循环速率逐渐降低.     

川西亚高山针叶林土壤动物群落对模拟林下植物丧失的响应

受研究手段的限制,有关森林物种组成对土壤动物群落影响的研究少有报道。采用人工除灌和除草的林地控制实验方法,研究了亚高山人工林灌草层关键物种丧失对土壤动物群落结构的影响。结果表明:(1)灌木层去除后土壤动物密度极显著低于对照(P0.01);线虫纲(Nematoda)优势度持续增加,处理15个月时极显著高于对照(P0.01);土壤动物群落多样性指数极显著低于对照(P0.01);腐食性功能团类群数及个体数百分比有所下降。(2)草本层去除后土壤动物密度显著低于对照(P0.05);线虫纲优势度持续增加,处理15个月时显著高于对照(P0.05);土壤动物群落多样性指数极显著低于对照(P0.01);腐食性功能团类群数略低于对照,个体数百分比无显著差异。综上所述,林下灌草层去除,尤其是灌木层去除,导致土壤动物群落个体数量、多样性指数降低,优势类群格局、腐食性功能团构成发生变化,从而在一定程度上影响到森林生态系统的物质循环功能。     

季节性冻融期间亚高山森林凋落物的质量变化

凋落物质量是影响凋落物分解的重要生物因子,其在季节性冻融期间的变化可能对亚高山森林生态系统过程产生显著的影响。因此,采用凋落物分解袋法,研究了岷江冷杉(Abies faxoniana)和白桦(Betula platyphylla)凋落物质量在一个季节性冻融期间(2006年10月至2007年4月)的变化。季节性冻融期间,岷江冷杉和白桦凋落物的木质素(L)和纤维素的降解率为全年降解的70%-75%,岷江冷杉和白桦凋落物的C/N、L/N和纤维素/N均显著增加,而纤维素/P均有所降低。岷江冷杉凋落物的C/P和L/P有所增加,但白桦凋落物的C/P和L/P有所降低。可见,季节性冻融期间,亚高山森林凋落物的质量发生了较为显著的变化,其显著影响了亚高山凋落物分解过程。     

川西米亚罗地区暗针叶林采伐迹地早期植被演替过程的研究

 A secondary succession of vegetation on clearcut sites was studied in Western Sichuan. The coverage and biomass of trees, shrubs and herbs at different stages of succession have been surveyed. The result showed that the coverage and biomass of trees and shrubs have changed greatly in the succession. After the forest was cut, raspberry’s (Rubus daeus) coverage was the greatest during the first 0–15 years, Red birch’s coverage was the greatest during 16–29 years, while the total coverage of other shrubs was greater than those of raspberry and red birch during 10–20 years.The following empirical formulas with good fitness have been used:Ctree=0.803+2.347t1/2 (r=0.88 p<0.01) Cshrub=l0.481 l0.392T+0.373T2 (r=0.87 p<0.01)Cherb=0.489+87.001/T (r=0.93 p<0.01) C: biomass, kilogram/ha T: time period, year According to the curves, the succession of vegetation can be divided into four stages: herb stage. 0—3 years; raspberry stage: 4—10 year; shrub and small broad-leaved forest stage: 11—20 years, and small broad–leaved forest stage: 21—29 years.     

中国西部3个亚高山森林土壤有机层和矿质层碳储量和生化特性

为了解土壤和植被界面的有机碳库和生化特性,分别将以云杉（Picea purpurea Masters）（SF）、冷杉（Abiesfaxoniana Rehder＆ E．H．Wilson）（FF）和白桦（Betulaplatyphylla Sukaczev）（BF）为优势树种的3个亚高山森林地表有机层（OL）分成新鲜凋落物层（LL）、半分解层（FL）和分解层（HL）,并同步测定了有机层和矿质土壤层（MS）的有机碳（OC）储量、微生物生物量碳（Cmic）、微生物生物量氮（N～）及转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶和多酚氧化酶活性。云杉林、冷杉林和白桦林土壤有机层的有机碳储量分别为29．38Mghm^-2±1．28Mghm^-2、22．7Mghm^-2±1．12Mghm^-2和8．63Mghm^-2±0．95Mghm^-2,分别为总有机碳储量的62．2％、53．5％和36．6％。云杉林、冷杉林和白桦林土壤有机层和腐殖质层分别储存了92．8％、99．6％和78．7％的有机碳。所有林型中,HL具有最高的细菌数量、Cmic和Nmic及过氧化氢酶活性,FL具有最高的真菌、放线菌数量及转化酶、脱氢酶和多酚氧化酶活性。微生物数量、微生物生物量和酶活性的垂直分布格局意味着OL是土壤和植被之间最活跃的生态界面之一。     

季节性冻结初期川西亚高山/高山森林土壤细菌多样性

高山/亚高山显著的季节性冻结过程可能对土壤细菌多样性产生重要影响。为了解季节性冻结初期土壤完全冻结前后川西亚高山/高山森林群落土壤细菌多样性变化特征,于2008年11月5日(土壤冻结前期)—11月25日(土壤完全冻结期)期间,采用PCR-DGGE技术同步研究了原始冷杉(Abies faxoniana)林(PF)、针阔混交林(MF)和次生冷杉林(SF)的土壤细菌群落多样性变化特征。土壤完全冻结后,3个森林群落仍然具有较高的土壤细菌多样性。3个森林的土壤细菌类群总数在土壤冻结前表现为MFSFPF,但在土壤完全冻结后表现为PFMFSF。土壤冻结明显降低了土壤细菌多样性,但提高了土壤细菌群落的优势度。冻结作用对土壤细菌群落的影响随着土壤深度增加而降低,随着海拔升高而降低。这些结果表明季节性冻结过程对亚高山/高山森林土壤细菌多样性有着显著的影响,这对深入认识冬季土壤生态过程具有重要意义。     

萘对川西亚高山森林土壤呼吸、养分和酶活性的影响

萘作为土壤动物化学抑制剂已在土壤动物生态功能的研究中广泛使用,但其非目标效应使其应用仍存在很大的不确定性.为了了解在亚高山森林土壤应用萘抑制土壤动物群落是否存在非目标效应,以青藏高原东缘的川西亚高山森林土壤为研究对象,采用微缩试验研究了萘对土壤呼吸速率、养分含量和酶活性的短期影响.结果表明: 萘处理显著抑制了培养0～10 d的土壤呼吸速率,随后(24～52 d)表现出明显的促进作用.萘处理显著影响了土壤铵态氮和硝态氮含量的动态变化,萘处理铵态氮和硝态氮含量分别以培养的3和17 d最高,对照则以培养的45 d和结束时的52 d最高.萘处理土壤可溶性碳含量在培养3 d急剧增加后迅速降低,对照则略有升高后降低,而萘处理和对照的可溶性氮含量均表现为先升高后降低.萘处理和对照的土壤酶活性均具相似的动态规律,两者的脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性分别在培养45、38和10 d至最高.萘处理和采样时间的交互作用显著影响了土壤呼吸速率,以及土壤铵态氮、硝态氮和可溶性氮含量,但对可溶性碳含量、蔗糖酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性的影响不显著.萘作为驱虫剂的非目标效应可能在短期内对川西亚高山森林土壤的氮循环过程产生强烈的影响.     

青藏高原东缘亚高山针叶林碳氮磷生态化学计量特征

为深入理解针叶林生态系统植物叶片和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征及其内在相互关系,该研究以青藏高原东缘亚高山岷江冷杉(Abies faxoniana)林(针叶林Ⅰ)、云杉(Picea asperata)林(针叶林Ⅱ)、油松(Pinus tabuliformis)林(针叶林Ⅲ)为研究对象,测定了3种林分针叶、灌木、草本和土壤的碳、氮、磷含量及其比值。结果表明：(1)3种针叶林植物叶片C、N含量表现为草叶>针叶>灌叶>土壤;C∶N、C∶P、N∶P表现为灌叶最高、针叶和草叶次之,土壤最低。其中C、N、P含量均表现为云杉林>冷杉林>油松林;同一针叶林不同组分C、N、P含量均表现为草叶>针叶>灌叶。(2)不同针叶林C∶N和C∶P均表现出油松林>冷杉林>云杉林,而叶片C∶N、C∶P均表现为灌叶>针叶>草叶。(3)针叶林植物叶片N与P含量呈显著正相关关系,针叶与灌叶的C含量、针叶 灌叶 草叶之间的N、P含量以及C∶N、C∶P均呈显著正相关关系;针叶的C含量与其自身的N、P含量呈极显著负相关关系,针叶与土壤TP和N∶P、灌叶与土壤TP含量、草叶与土壤N∶P均呈显著负相关关系,体现了营养元素在针叶林针叶、灌叶、草叶和土壤之间的相互循环和转移。研究认为,青藏高原东缘亚高山针叶林植物生长受N限制,该区域土壤有机质的矿化作用较慢,在针叶林的保护和经营过程中,要加大对林下植被的保护,提高土壤肥力,从而达到维护森林长期生产力的作用。     

米亚罗地区亚高山针叶林在不同人为干扰条件下的土壤分形特征

分形理论是用于研究自然界中没有特征长度而又具有自相似性的图形和图像。它的发展为土壤等复杂体系的定量化研究提供了一种有效工具。以川西米亚罗地区几个不同强度人为干扰下的亚高山人工针叶林为对象,研究了其土壤颗粒和土壤微团聚体分形特征的变化,探讨了利用分形维数来表征人为干扰对亚高山人工针叶林土壤的影响,为研究亚高山针叶林生态系统恢复与重建提供了又一途径。     

Effects of forest gap on hemicellulose dynamics during foliar litter decomposition in an subalpine forest

 亚高山森林林窗可能通过改变冬季雪被格局和生长季水热环境影响林窗内凋落物中半纤维素的分解动态, 但目前对此还缺乏研究。采用凋落物分解袋法, 以亚高山森林5种典型物种岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albosinensis)、四川红杉(Larix mastersiana)、方枝柏(Sabina saltuaria)和高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)凋落物为研究对象, 研究雪被形成期、雪被覆盖期、雪被融化期和生长季节从林窗中心、林冠林窗、扩展林窗到郁闭林下物种凋落物的半纤维素变化特征。经历一年分解后, 5种凋落物的半纤维素均呈现净累积现象。针、阔叶凋落物半纤维素分别在雪被覆盖期和融化期表现出相对较高的损失率。在雪被覆盖期和融化期, 凋落物半纤维素在林窗中心和林冠林窗具有相对较高的损失率; 而在生长季节, 林窗中心呈现相对较低的凋落物半纤维素累积率。统计分析结果表明凋落物分解过程中半纤维素损失率与环境因子和凋落物质量因子均显著相关。这些结果表明亚高山森林林窗对凋落物分解过程中半纤维素损失率具有显著影响, 分别促进了半纤维素在冬季的损失以及抑制了半纤维素在生长季节的累积, 意味着亚高山森林林窗的形成有利于凋落物半纤维素的降解。